研究生: |
楊宗祐 Tsung-Yu Yang |
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論文名稱: |
AFFF消防水溶液液滴撞擊木板之飛濺行為研究 A Study on the Splashing Behavior for Aqueous Film-Forming Foam Solutions Impinging on a Wood Surface |
指導教授: |
林析右
Shi-Yow Lin |
口試委員: |
曾文祺
楊明偉 |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工程學院 - 化學工程系 Department of Chemical Engineering |
論文出版年: | 2018 |
畢業學年度: | 106 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 47 |
中文關鍵詞: | 液滴撞擊 、飛濺液滴 、動能 |
外文關鍵詞: | emitted drop |
相關次數: | 點閱:119 下載:4 |
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本研究探討以純水和水成泡沫液 (AFFF(aq) )之液滴撞擊柳桉木平板的液滴飛濺行為。使用高速攝影機拍攝液滴撞擊平板後的俯/側視圖連續影像,來觀察撞擊後之液滴飛濺行為。
首先使用砂紙磨製出固定粗糙度的木頭平板,再以直徑2.41±0.01 mm AFFF溶液 (濃度為0.03 wt%,3倍cmc)與直徑2.39±0.01 mm之純水液滴撞擊研磨過之柳桉木平板,探討不同撞擊速度(1.21< vi <2.89 m/s)時,液滴飛濺行為的變化。藉高速攝影機俯視拍攝並觀察液滴飛濺行為,由連續影像計算飛濺液滴的大小、速度及動能。觀察發現溶液之飛濺液滴的速度隨飛濺液滴體積之增加而下降。撞擊高度並未明顯改變飛濺液滴的大小分佈,大部分飛濺液滴體積均小於0.04 mm3。經由計算發現飛濺液滴之動能與撞擊高度有關聯。相同撞擊高度下,純水飛濺液滴動能大於 AFFF溶液飛濺液滴;藉飛濺液滴動能與撞擊液滴位能之比例關係,來觀察液滴飛濺行為所消耗之位能量,發現隨撞擊高度增加,飛濺液滴動能消耗撞擊液滴位能之比例值並不會增加。表示無論撞擊液滴位能多少,飛濺液滴之動能僅佔固定比例之撞擊液滴位能,且純水液滴之位能消耗比例大於 AFFF溶液之位能消耗比例,故我們推測溶液表面張力會影響液滴的飛濺動能及液滴飛濺行為的產生。
液滴表面能對液滴飛濺之影響不如慣性力明顯,但表面能對液滴濕潤擴張行為有明顯的影響。在溶液表面張力低時,液膜擴張行為與純水液膜擴張行為不同,是向外同時向上延伸 (fin),而 AFFF溶液在撞擊高度大於7公分時就會產生 fin 。
略
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